[发明专利]一种高效水泥基压电材料及其合成方法

权利要求书

1.一种高效水泥基压电材料，其特征在于：它是将锆钛酸铅陶瓷颗粒、水泥和增强相球磨混合均匀，其中按体积百分数计，锆钛酸铅（PZT）陶瓷颗粒为45%-70%，其余为水泥和增强相；水泥和增强相中按重量百分比计，水泥占65%-95%，增强相占5%-35%，然后加入水和高效减水剂，搅拌均匀后压制成型，养护，极化而得，该高效水泥基压电材料放置30d后压电应变常数d₃₃达到70-100pC/N。

2.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：按体积百分比计，锆钛酸铅陶瓷颗粒为 50%-70%，其余为水泥和增强相；水泥和增强相中按重量百分比计，水泥占70%-90%，增强相占10%-30%。

3.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5或52.5。

4.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述的锆钛酸铅陶瓷颗粒粒径为75-200μm，压电应变常数d₃₃>350pC/N，介电常数ε_r为1500-2000。

5.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述的增强相为硅灰、石英粉和石英砂中的一种或一种以上的混合，增强相中SiO₂含量达90%以上，粒径为0.1-150μm。

6.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述水的重量：水泥和增强相的总重量为0.16-0.28，所述的高效减水剂为减水率＞20%的聚羧酸系高效减水剂，高效减水剂的掺量按重量计为水泥的1.5-2.5wt%。

7.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述的养护为先经过标准养护，再热养护。

8.根据权利要求7所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述的标准养护为20℃，95%RH养护2d；所述的热养护为蒸汽养护或热水养护，所述的养护温度为80-100℃，100%RH，养护时间为3d。

9.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料，其特征在于：所述的极化温度为100-130℃，极化时间为20-30min，极化电场强度为1-2KV/mm。

10.根据权利要求1所述的高效水泥基压电材料的合成方法，其特征在于：将锆钛酸铅陶瓷颗粒、水泥和增强相以无水乙醇为球磨介质球磨混合，其中按体积百分数计，锆钛酸铅陶瓷颗粒为45%-70%，其余为水泥和增强相；水泥和增强相中按重量百分比计，水泥占65%-95%，增强相占5%-35%，干燥，过筛备用，然后加入水和高效减水剂，搅拌均匀后压制成片，养护，然后于压片两面均匀涂抹导电免烧银浆，烘干，极化而得。